Elektron Mikroskobu Nedir?
Okullarda görebileceğiniz ya da küçük laboratuvarlarda genelde optik teleskop kullanılmaktadır. Optik teleskop 2000x büyütme imkanına sahip (O da teleskop iyi ise) ayrıca bunun için ışığı kullanır. Elektron mikroskobu ise ışık yerine elektron kullanır ve görüntüyü 10.000.000x kadar büyütebilir.
Bir elektron mikroskobu , optik mikroskoba karşı çok daha yüksek büyütme oranına ve çözünürlüğüne sahiptir. Ancak bazı olumsuz yönleri de bulunmaktadır. Örneğin elektron mikroskobunu kullanmak için genellikle bir eğitime ihtiyaç duyulur. Elektron mikroskobu, optik mikroskoba oranla daha maliyetlidir.
Elektron Mikroskobu Nasıl Çalışır?
Bir elektron mikroskobunun nasıl çalıştığını anlamanın en kolay yolu sıradan bir ışık mikroskopuyla karşılaştırmaktır. Optik bir mikroskopta, bir numunenin büyütülmüş bir görüntüsünü görmek için bir mercekten bakıyorsunuz. Optik mikroskop kurulumu, bir numune, lensler, bir ışık kaynağı ve gördüğünüz bir görüntüyü içerir.
Elektron mikroskobu ise biraz daha farklıdır. Işık yerine elektronlar kullanılır. Numunenin, elektronlar ile etkileşime girmesi için özel olarak hazırlanması gerekir. Mercekler yerine, elektromanyetik bobinler elektron demetini odaklar. Elektromıknatıslar elektron demetini, merceklerin ışığı büktüğü gibi büker. Görüntü elektronlar tarafından üretildiğinden monitör aracılığıyla incelenir.
Elektron mikroskobunun üç temel türü vardır; bunlar, görüntünün oluşum şekline, numunenin hazırlanma şekline ve görüntünün çözünürlüğüne göre farklılık gösterir. Bunlar transmisyon elektron mikroskobu (TEM), taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve tarama tünel mikroskobu (STM) ‘dur.
Elektron Mikroskop Çeşitleri
Transmission (Geçirimli) Elektron Mikroskobu (TEM)
İlk icat edilen elektron mikroskopu olan Geçirimli Elektron Mikroskobu (TEM) yüksek voltajlı bir elektron ışını kısmen çok ince bir numuneden geçirilerek bir fotoğraf plakası, sensör veya flüoresan ekran üzerinde bir görüntü oluşturulur . Oluşan görüntü, iki-boyutlu ve siyah-beyaz, bir çeşit röntgen gibi. Tekniğin avantajı, çok yüksek büyütme ve çözünürlük (SEM’den yaklaşık bir büyüklük derecesinde) olmasıdır. En büyük dezavantaj, çok iyi görüntü alabilmek için çok ince numunelere ihtiyaç duymasıdır.
Scanning (Taramalı) Elektron Mikroskobu (SEM)
Scanning yani Taramalı Elektron Mikroskobu ise odaklanmış bir elektron demetinin numunenin yüzeyini tarayarak görüntü elde eder. Elektronlar numuneyle etkileşime girip topografi ve kompozisyon hakkında bilgi içeren sinyaller yollamaktadır.
Dedektör, elektron sinyallerini haritalamakta ve yüzey yapısına ek olarak alan derinliğini gösteren bir görüntü oluşturmaktadır. Çözünürlük TEM’den düşük olsa da, SEM iki büyük avantaj sunuyor. Birincisi, bir numunenin üç boyutlu bir görüntüsünü oluşturur. İkincisi, daha kalın örneklerde kullanılabilir, çünkü sadece yüzey taranır.
Taramalı Tünelleme Elektron Mikroskobu (STM)
Temelleri 1982 yılında atılan Taramalı Tünelleme Mikroskobu yapılan çalışmalarla 1990 yıllarında daha da geliştirildi. Tek bir atoma odaklanıp onu resmedebilen bu teknik, aynı zamanda yüzey kimyası için ve organik moleküllerin yapısını aydınlatmak için kullanılmaktadır. Örneğin DNA molekülünün yapısı bu teknikle incelenmiştir.
Taramalı tünelleme mikroskopunun geliştirilmesi, Gerd Binnig ve Heinrich Rohrer, 1986 Nobel Fizik Ödülü’nü kazandı.